基于碳纳米管结构的红外隐身布料及红外隐身衣服

文档序号:25866164发布日期:2021-07-13 16:26阅读:267来源:国知局
基于碳纳米管结构的红外隐身布料及红外隐身衣服

本发明涉及一种红外隐身布料及红外隐身衣服,尤其涉及一种基于碳纳米管的红外隐身布料及红外隐身衣服。



背景技术:

红外辐射是波长介于可见光与微波之间的电磁波,人眼察觉不到。要察觉这种辐射的存在并测量其强弱,必须把它转变成可以察觉和测量的其他物理量。随着光电技术的发展,热红外探测在现代军事侦察监视中发挥着至关重要的作用,热红外威胁也不断升级。红外隐身技术是通过降低目标物体的红外辐射特性,以降低目标物体与复杂环境之间的红外辐射特征差异,从而使探测系统难以发现目标物体或者使探测系统的探测效果降低。然而,现有的红外隐身技术对红外辐射的吸收率较低,导致隐身效果较差。



技术实现要素:

有鉴于此,确有必要提供一种隐身效果较好的红外隐身布料及红外隐身衣服。

一种红外隐身布料,其包括:一布料衬底;一红外光吸收体,该红外光吸收体设置在所述布料衬底上;所述红外光吸收体包括一碳纳米管结构,该碳纳米管结构包括一第一层碳纳米管拉膜、一第二层碳纳米管拉膜和一第三层碳纳米管拉膜,所述第一层碳纳米管拉膜、第二层碳纳米管拉膜和第三层碳纳米管拉膜层叠设置,所述第一层碳纳米管拉膜、第二层碳纳米管拉膜和第三层碳纳米管拉膜中的每一层包括多个碳纳米管首尾相连且基本沿同一方向延伸,所述第一层碳纳米管拉膜和所述第二层碳纳米管拉膜中碳纳米管的延伸方向形成42度至48度的夹角,所述第一层碳纳米管拉膜和所述第三层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的延伸方向形成84度至96度的夹角。

一种红外隐身服装,其包括一衣服本体,该衣服本体的至少部分布料为所述的红外隐身布料。

与现有技术相比,本发明利用三层层叠设置的碳纳米管拉膜作为红外光吸收体,由于两层碳纳米管拉膜中碳纳米管的长度延伸方向垂直交叉设置,第三层碳纳米管拉膜中碳纳米管的长度延伸方向与所述两层碳纳米管拉膜形成42度至48度的夹角,因此该红外光吸收体不仅具有较高的吸收率,几乎高达99%,而且具有全向吸收性能,且其吸收率与红外光的偏振无关,从而使得所述红外隐身布料及红外隐身衣服具有较好的隐身效果。

附图说明

图1为本发明第一实施例提供的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。

图2为本发明第一实施例提供的垂直交叉设置的两层碳纳米管拉膜(样品一)中碳纳米管的长度延伸方向的示意图。

图3为所述样品一的扫描电镜照片。

图4为本发明第一实施例提供的层叠设置的三层碳纳米管拉膜(样品二)中碳纳米管的长度延伸方向的示意图。

图5为本发明第一实施例提供的层叠设置的四层碳纳米管拉膜(样品三)中碳纳米管的长度延伸方向的示意图。

图6为所述样品三的扫描电镜照片。

图7为本发明第一实施例提供的三层碳纳米管拉膜(样品四)中碳纳米管的长度延伸方向的示意图。

图8为所述样品四的结构示意图。

图9为所述样品四的扫描电镜照片。

图10为所述样品一在紫外(uv)-近红外(nir)波长范围内的的透射光谱图。

图11为所述样品三在紫外(uv)-近红外(nir)波长范围内的的反射光谱图。

图12为所述样品四在紫外(uv)-近红外(nir)波长范围内的透射光谱图。

图13为所述样品四在紫外(uv)-近红外(nir)波长范围内的反射光谱图。

图14为所述样品四在紫外(uv)-近红外(nir)波长范围内的吸收光谱图。

图15为所述样品四在中红外(mir)波长范围内的透射光谱图。

图16为所述样品四在中红外(mir)波长范围内的反射光谱图。

图17为所述样品四在中红外(mir)波长范围内的吸收光谱图。

图18为所述样品四在入射角为0°至60°时测得的可见光至近红外波长范围内的光谱图。

图19为所述样品四在入射角为0°至60°时测得的中红外波长范围内的光谱图。

图20为所述样品四在入射偏振度为0°至90°时测得的可见光-红外波长范围内的光谱图。

图21为所述样品四在入射偏振度为0°至90°时测得的中红外波长范围内的光谱图。

图22为本发明第二实施例提供的红外探测器的结构示意图。

图23为本发明第二实施例提供的设置有抗蚀剂层的红外光吸收体分别被布、刀和砂纸刮擦的光学照片。

图24为本发明第三实施例提供的红外成像仪的结构示意图。

图25为本发明第四实施例提供的红外隐身布料的结构示意图。

图26为本发明第四实施例提供的被红外隐身布料覆盖的手的光学照片。

图27为本发明第四实施例提供的被红外隐身布料覆盖的手的热像照片。

图28为本发明第五实施例提供的红外隐身衣服的结构示意图。

主要元件符号说明

样品一10

样品二20

样品三30

样品四40

第一层碳纳米管拉膜12

第二层碳纳米管拉膜14

第三层碳纳米管拉膜16

第四层碳纳米管拉膜18

红外探测器100

红外光吸收体110

热电元件112

电信号检测器114

红外成像仪200

红外接收器210

红外探测器组件220

信号处理器230

红外像显示器240

红外隐身布料300

布料衬底310

红外隐身衣服400

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的红外隐身布料及红外隐身衣服做进一步的详细说明。

本发明第一实施例提供一种红外吸收体,该红外吸收体是由多层碳纳米管拉膜层叠设置而成的碳纳米管结构。

请参见图1,所述碳纳米管拉膜包括多个首尾相连且基本沿同一方向延伸的碳纳米管。所述碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米~50纳米,所述双壁碳纳米管的直径为1.0纳米~50纳米,所述多壁碳纳米管的直径为1.5纳米~50纳米。所述碳纳米管均匀分布,且平行于碳纳米管拉膜表面。所述碳纳米管拉膜中的碳纳米管之间通过范德华力连接。一方面,首尾相连的碳纳米管之间通过范德华力连接,另一方面,平行的碳纳米管之间亦通过范德华力结合,故,该碳纳米管拉膜具有一定的柔韧性,可以弯曲折叠成任意形状而不破裂,且具有良好的自支撑性能。所述碳纳米管拉膜可通过直接拉伸一碳纳米管阵列获得。可以理解,所述碳纳米管拉膜中基本沿同一方向延伸的碳纳米管,是大部分的碳纳米管沿同一方向延伸。当然,所述碳纳米管拉膜中存在少数随机排列的碳纳米管,这些碳纳米管不会对碳纳米管拉膜中大多数碳纳米管的整体取向排列构成明显影响。所以,“基本沿同一方向延伸”可以更加准确地描述所述碳纳米管拉膜的内部结构。

当至少两层碳纳米管拉膜重叠设置时,相邻的碳纳米管拉膜之间通过范德华力紧密结合。进一步,相邻两层碳纳米管拉膜中碳纳米管的延伸方向形成一夹角α,0≤α≤90度。

所述自支撑性能为碳纳米管拉膜不需要大面积的载体支撑,而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身膜状状态,即将所述碳纳米管拉膜置于(或固定于)间隔一固定距离设置的两个支撑体上时,位于两个支撑体之间的碳纳米管拉膜能够保持自身层状状态。可以理解,所述红外吸收体也具有自支撑性能。

为了研究所述红外吸收体的吸收性能,本发明制备了四种不同的样品进行测试比对,这四种样品分别如图2至图8所示。为了清楚显示样品一、样品二、样品三和样品四中碳纳米管的位置和排列关系,图2、图4、图5和图7中,每层碳纳米管拉膜仅绘制一根碳纳米管(实际上,每层碳纳米管拉膜包括多个基本平行的碳纳米管),其不能成为对本发明的限制。

样品一10

垂直交叉设置的两层碳纳米管拉膜形成样品一10。具体的,如图2和图3所示,样品一10由垂直交叉设置的两层碳纳米管拉膜组成,每层碳纳米管拉膜中的碳纳米管首尾相连且沿同一方向延伸,两层碳纳米管拉膜中的碳纳米管的长度延伸方向形成约90度的夹角。也即样品一10中,两层碳纳米管拉膜层叠设置并形成“十”字的形状。

样品二20

三层碳纳米管拉膜层叠设置,相邻碳纳米管拉膜中的碳纳米管的长度延伸方向形成约60度的夹角。具体的,如图4所示,样品二20由第一层碳纳米管拉膜12、第二层碳纳米管拉膜14和第三层碳纳米管拉膜16依次层叠设置(图4中,第一层碳纳米管拉膜12、第二层碳纳米管拉膜14和第三层碳纳米管拉膜16中的每一层仅绘制了一个碳纳米管,用于清楚显示第一层碳纳米管拉膜12、第二层碳纳米管拉膜14和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的位置关系),第二层碳纳米管拉膜14位于第一层碳纳米管拉膜12和第三层碳纳米管拉膜16中间,第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向形成约60度的夹角,第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成约60度的夹角。

样品三30

四层碳纳米管拉膜层叠设置。具体的,如图5和图6所示,样品三30由第一层碳纳米管拉膜12、第二层碳纳米管拉膜14、第三层碳纳米管拉膜16和第四层碳纳米管拉膜18依次层叠设置。图5中,第一层碳纳米管拉膜12、第二层碳纳米管拉膜14、第三层碳纳米管拉膜16和第四层碳纳米管拉膜18中的每一层仅绘制了一个碳纳米管,用于清楚显示第一层碳纳米管拉膜12、第二层碳纳米管拉膜14、第三层碳纳米管拉膜16和第四层碳纳米管拉膜18中碳纳米管的位置关系。第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向形成45度的夹角,第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成45度的夹角。第四层碳纳米管拉膜18中碳纳米管的长度延伸方向与第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成45度的夹角,并与第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向形成90度的夹角。也即样品三30中,四层碳纳米管拉膜层叠设置并形成“米”字的形状。

样品四40

三层碳纳米管拉膜层叠设置。具体的,如图7和图8所示,样品四40由第一层碳纳米管拉膜12、第二层碳纳米管拉膜14和第三层碳纳米管拉膜16依次层叠设置,第二层碳纳米管拉膜14位于第一层碳纳米管拉膜12和第三层碳纳米管拉膜16中间,第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向形成45度的夹角,第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成45度的夹角。第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成90度的夹角。

样品四40中,第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向、第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向,分别与第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向形成42度~48度的夹角,且第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成84度~96度的夹角。优选地,第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向、第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向,分别与第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向形成45度的夹角,且第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成90度的夹角。

以下从所吸收光谱的范围、不同入射角的吸收光谱以及不同偏振角度的吸收光谱来对比分析上述四种样品的吸收性能。

图9为所述样品一10在紫外(uv)-近红外(nir)波长范围内的的透射光谱图。由图9可以得知,样品一10的透射率很高,因此导致其吸收率较低。其原因是:样品一10的结构过于稀疏,孔隙的数量和尺寸都很大,有较多的光穿过样品一10的孔隙,导致样品一10具有较强的光透射率,高达2.6%,但是光的吸收率却很低。

图10为所述样品三30在紫外(uv)-近红外(nir)波长范围内的的反射光谱图。由图10可以得知,样品三30的反射率很高,高达3.3%,因此导致其吸收率较低。其原因是:样品三30的结构过于紧致而稠密,当光照射到样品三30时,有较多的光被样品三30反射,导致样品三30具有较强的光反射率,但是光的吸收率却很低。另外,样品二20的吸收率也很低。

进一步,使用两个独立的光学测量系统对所述样品四40的光透射率和反射率进行测量。图11和图12分别是样品四40在紫外(uv)~近红外(nir)波长范围内,也即在250纳米(nm)至2微米(μm)波长范围内的透射光谱图和反射光谱图。图13是利用配备有积分球的分光亮度计在uv~nir波长范围内测量的光谱图,插图是高吸收区域的放大图。由图11至图13可知,样品四40在uv~nir波长范围(250nm~2μm)内的吸收率大于或者等于98.85%。

图14和图15分别是样品四40在中红外(mir)波长范围(2μm~20μm)内测量的透射光谱图和反射光谱图。图16是利用傅立叶变换红外(ftir)光谱仪在mir波长范围内测量的光谱图,插图是高吸收区域的放大图。由图14至图16可知,样品四40在mir波长范围(2μm~20μm)内的吸收率大于或者等于98.975%。

图17为所述样品四40在入射角为0°至60°时测得的可见光至nir波长范围内的光谱图,所述入射角是指光线与法线之间的角度,所述法线垂直与样品四40的表面。也即,样品四40中,碳纳米管的长度延伸方向平行于样品四40的表面,光线照射到样品四40的表面,该光线与所述法线之间的夹角就是所述入射角。由图17可知,在250nm~2μm波长范围内,样品四40的吸收率保持稳定,并且与光的入射角无关,并且所有入射角中最低的吸收率也大于98%。因此,样品四40在250nm~2μm的可见光至nir波长范围内可以达到全向吸收。所述“全向吸收”是指,在各个入射角度,样品四40均有较高的吸收率。

图18为所述样品四40在入射角为0°至60°时测得的中红外波长范围内的光谱图。由图18可知,在2μm~20μm的波长范围内,样品四40的吸收率保持稳定,与光的入射角无关,并且所有入射角中最低的吸收率也大于98.5%。因此,样品四40在2μm~20μm的中红外波长范围内也可以达到全向吸收。

图19为所述样品四40在入射偏振度为0°至90°时测得的可见光-红外波长范围内的光谱图。由图19可知,无论入射光的偏振如何,吸收光谱几乎相同。因此,样品四40在250nm~2μm的可见光至nir波长范围内的吸收与光的偏振无关。

图20为所述样品四40在入射偏振度为0°至90°时测得的中红外波长范围内的光谱图。由图20可知,无论入射光的偏振如何,吸收光谱几乎相同。因此,样品四40在2μm~20μm的中红外波长范围内的吸收与光的偏振也无关。

由图11-图20的测试结果可知,样品四40对紫外至中红外波长范围(250nm至20μm)的吸收与光的入射角及偏振均无关。因此,对紫外至中红外波长范围(250nm至20μm)内光的吸收,样品四40具有全向性能,且与偏振无关。

另外,发明人发现,样品四10中,所述第二层碳纳米管拉膜14与所述第一层碳纳米管拉膜12,或者与所述第三层碳纳米管拉膜16调换位置,并不影响样品四10的吸收性能。也即,所述样品四10中,所述第二层碳纳米管拉膜14、所述第一层碳纳米管拉膜12和所述第三层碳纳米管拉膜16依次层叠设置;所述第一层碳纳米管拉膜12位于所述第二层碳纳米管拉膜14和所述第三层碳纳米管拉膜16之间;第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向形成42度~48度的夹角,第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成42度~48度的夹角。第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成84度~96度的夹角。优选地,第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向形成45度的夹角,第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成45度的夹角,第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成90度的夹角。

所述样品一10的吸收率较低,可能是因为样品一10中两层碳纳米管拉膜交叉层叠设置,碳纳米管稀疏,大部分光从样品一10中稀疏的碳纳米管之间的间隙穿过,因此所述样品一10的透光率较高,而吸收率较低。

所述样品三30中,四层碳纳米管拉膜呈“米”字形层叠设置,随着碳纳米管拉膜层数的增加,碳纳米管之间的间隙逐渐减小,透光率会降低,但是由于碳纳米管比较稠密,在空气与碳纳米管的界面处会引起更多的反射,大部分光会被反射,因此所述样品三30的反射率较高,而吸收率也较低。

因此,作为红外吸收体,与层叠设置的两层碳纳米管拉膜(所述样品一10)以及四层碳纳米管拉膜(所述样品三30)相比,层叠设置的三层碳纳米管拉膜具有较高的吸收率。进一步,发明人发现,当两层碳纳米管拉膜几乎垂直交叉设置,而剩下的一层碳纳米管拉膜与这两层碳纳米管拉膜几乎呈45度角设置时(所述样品四40),具有更高的吸收率,几乎高达99%,而且具有全向吸收性能,且其吸收率与红外光的偏振无关。而相邻碳纳米管拉膜中的碳纳米管的长度延伸方向形成约60度的夹角(所述样品二20)时,却没有这样的效果。

请参见图22,本发明第二实施例提供一种红外探测器100,该红外探测器100包括一红外光吸收体110,一热电元件112和一电信号检测器114。所述红外光吸收体110设置于所述热电元件112上,并与所述热电元件112直接接触设置。所述热电元件112与所述红外光吸收体110层叠设置时,所述红外光吸收体110中碳纳米管的长度延伸方向平行于热电元件112与红外光吸收体110的接触面。所述电信号检测器114与所述热电元件112通过导线电连接,所述电信号检测器114与所述热电元件112串联形成一回路,用于检测所述热电元件112的电学信号变化。

所述红外光吸收体110为与所述样品四40结构相同的碳纳米管结构,也即所述红外光吸收体110由第一层碳纳米管拉膜12、第二层碳纳米管拉膜14和第三层碳纳米管拉膜16依次层叠设置而成。所述第一层碳纳米管拉膜12、第二层碳纳米管拉膜14和第三层碳纳米管拉膜16均包括多个在碳纳米管的延伸方向上首尾相连且沿同一方向延伸的碳纳米管。第二层碳纳米管拉膜14位于第一层碳纳米管拉膜12和第三层碳纳米管拉膜16的中间,并且第一层碳纳米管拉膜12、第三层碳纳米管拉膜16均与第二层碳纳米管拉膜14直接接触。第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向形成42度~48度的夹角,第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成42度~48度的夹角。第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成84度~96度的夹角。优选地,第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向形成45度的夹角,第二层碳纳米管拉膜14中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成45度的夹角,第一层碳纳米管拉膜12中碳纳米管的长度延伸方向和第三层碳纳米管拉膜16中碳纳米管的长度延伸方向形成90度的夹角。所述第一层碳纳米管拉膜12、第二层碳纳米管拉膜14和第三层碳纳米管拉膜16均为自支撑结构,因此,所述红外光吸收体110也为自支撑结构。所述红外光吸收体110中的多个碳纳米管平行于所述热电元件112的表面。

所述红外光吸收体110在吸收红外光后自身温度升高,又由于碳纳米管的导热系数高,因此红外光吸收体110能够将热量传递给所述热电元件112。当所述热电元件112吸收热量后,该热电元件112的温度升高,使得该热电元件112的电学性能发生改变。

所述热电元件112可为热释电元件、热敏电阻或热电偶元件等。具体地,所述热释电元件为高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、铌酸锂、硫酸三甘钛等。所述热敏电阻可为半导体热敏电阻、金属热敏电阻、合金热敏电阻等。本实施例中,所述热电元件112为锆钛酸铅系陶瓷。

由于所述电信号检测器114用于检测所述热电元件112的电学信号的改变,因此所述电信号检测器114的种类根据热电元件112的不同而不同。在一实施例中,所述热电元件112为热释电元件,该热释电元件的温度升高使热释电元件的两端出现电压或产生电流,这时,所述电信号检测器114可为电流-电压变换器,该电流-电压变换器与热释电元件串联形成回路,即可检测出所述热释电元件的电压或电流的变化。在另一实施例中,所述热电元件112为热敏电阻,该热敏电阻的温度升高,电阻发生改变,这时,所述电信号检测器114包括一电源和一电流检测器,该电源、电流检测器与热敏电阻串联形成回路,通过电流检测器测量得到电流的变化,用以检测出热敏电阻的电阻改变。在另一实施例中,所述热电元件112为热电偶,将所述红外光吸收体110设置在热电偶的一端,热电偶的两端出现温度差,即会在热电偶的两端出现电势差,这时,所述电信号检测器114可为一电压检测器,该电压检测器与热电偶串联形成回路,即可检测出所述热电偶的电势变化。

所述红外探测器100的工作过程为:红外光辐射至所述红外光吸收体110(即样品四40)上,所述样品四40对红外光完美吸收并将所吸收的红外光转化为热量;该热量被传递给所述热电元件112;所述热电元件112吸收热量后温度升高,导致热电元件112的电阻、电流或电压等电学性能发生变化,当所述电信号检测器114与热电元件112的两端电连接形成回路时,该电信号检测器114能够检测出热电元件112的电学信号发生改变,从而检测出探测区域内存在红外光。

进一步,所述红外光吸收体110上设置一透明的涂层,由于该涂层是透明的,红外光可以穿过该涂层被所述红外吸收体110吸收。因此该涂层不影响红外光吸收体110的吸收率。所述涂层可以在不影响吸收效果的前提下提高红外光吸收体110的机械性能。所述涂层设置在碳纳米管结构的表面,优选的,所述涂层设置在每一个碳纳米管的外表面。所述涂层可以为光刻胶,透明聚合物等。优选的,所述涂层的材料为紫外光刻胶,该紫外光刻胶可以在紫外光的照射下固化,所述紫外光刻胶可以为聚乙烯醇肉桂酸醋、环化橡胶系抗蚀剂等。具体的,在红外光吸收体110中碳纳米管的表面沉积紫外光刻胶,然后紫外光照射沉积有紫外光刻胶的红外光吸收体110,从而使得紫外光刻胶层紧密设置在所述红外光吸收体110上。所述紫外光照射的作用:不仅促使红外光吸收体110与紫外光刻胶层紧密结合,而且增强了红外光吸收体110中碳纳米管网络的表面形态,从而提高了其耐磨性。图23是设置有紫外光刻胶层的红外光吸收体110分别被布、刀和砂纸刮擦的光学照片。由图23可知,无论是被布刮擦,还是被刀和砂纸刮擦,设置有紫外光刻胶层的红外光吸收体110均具有良好的耐磨性,不会轻易被损坏。

本发明第二实施例提供的红外探测器100具有以下优点:第一、所述红外光吸收体110对波长在2μm-20μm的近红外至中红外光具有良好的吸收效果,提高了所述热电元件112的响应度和灵敏度,从而使得所述红外探测器100具有较高的灵敏度;第二、所述红外光吸收体110不仅具有全向吸收性能,而且与偏振无关,扩大了红外探测器100的使用范围。

请参见图24,本发明第三实施例提供一种红外成像仪200,该红外成像仪200包括一红外接收器210、一红外探测器组件220、一信号处理器230及一红外像显示器240。所述红外接收器210用于接收红外辐射光谱并将红外光传递至所述红外探测器组件220;所述红外探测器组件220用于将红外辐射光谱转化为电学信号,并将电学信号传递至所述信号处理器230;所述信号处理器230用于对电学信号进行处理计算得到热场分布数据;所述红外像显示器240根据热场分布数据显示红外热像图。

所述红外接收器210用于接收物体发射的红外辐射光谱,也即物体所发射的红外光。进一步,所述红外接收器210还可汇聚所述红外辐射光谱。本实施例中,所述红外接收器210为红外镜头。具体地,物体发射的红外辐射光谱经红外镜头接收和汇聚后,直接被传递至所述红外探测器组件220。可以理解,所述红外接收器210也可以省略。

所述红外探测器组件220包括多个第二实施例中的红外探测器100,该多个红外探测器100呈二维阵列式均匀分布,且每个红外探测器100均可将红外辐射光谱转化为电学信号变化。可以理解,每个红外探测器100相当于一个像素点,每个红外探测器100将所在位置的红外辐射光谱转化为电学信号,从而实现所述红外探测器组件220对物体发射的红外辐射光谱的探测。任意相邻的两个红外探测器100的间距可以根据热成像的分辨率要求进行选择。

所述信号处理器230用于对每个红外探测器100的电学信号进行处理计算,从而得到物体的热场分布情况。具体地,所述信号处理器230根据每个红外探测器100的电学信号变化计算其对应的物体表面位置的温度数据。即,所述信号处理器230根据电学信号可计算出物体的热场分布数据。

所述红外像显示器240用于显示被测物体的红外热像图。所述红外像显示器240的红外热像图是根据物体的热场分布数据显示的,不同的温度采用不同的颜色显示。因此,所述红外像显示器240显示的红外热像图与物体的温度分布相对应,用于反映物体各个位置的温度情况。例如,当红外成像仪200用于医学领域时,可以对人体进行全身热成像,专业医生可根据热像图判断出人体不同部位的疾病性质和病变的程度,为临床诊断提供依据。

所述红外成像仪200在工作时,物体发出的红外光被所述红外接收器210接收;所述红外接收器210将红外光接收并汇聚后,再将红外光传递至所述红外探测器组件220;所述红外探测器组件220将红外光转化为电学信号,再将电学信号传递给所述信号处理器230;所述信号处理器230对电学信号进行处理计算从而得到物体的各个位置的温度数据,即物体的热场分布数据;所述红外像显示器240再根据计算得到的热场分布数据显示出物体的红外热像图。

本发明第三实施例提供的红外成像仪200具有以下优点:第一、所述红外光吸收体110对波长在2μm-20μm的近红外至中红外光具有良好的吸收效果,提高了所述热电元件112的响应度和灵敏度,从而使得所述红外成像仪200具有较高的灵敏度;第二、所述红外光吸收体110不仅具有全向吸收性能,而且与偏振无关,扩大了红外成像仪200的使用范围。

请参见图25,本发明第四实施例提供一种红外隐身布料300,该红外隐身布料300包括一布料衬底310和设置在该布料衬底310上的所述红外光吸收体110。所述红外光吸收体110具有与所述样品四40相同的材料及结构,也即所述红外吸收体110就是所述样品四40。所述红外光吸收体110也可以设置在两个布料衬底310之间,形成三明治结构。所述多个碳纳米管平行于所述红外光吸收体110靠近所述布料衬底310的表面。

可以将红外光吸收体110直接设置在布料衬底310上,也可以通过胶粘剂固定在布料衬底310上。本实施例中,将红外光吸收体110直接设置在布料衬底310上后,用有机溶剂润湿或者浸润所述红外光吸收体110和布料衬底310,利用有机溶剂挥发所产生的表面张力,从而使红外光吸收体110紧密地与布料衬底310结合。所述有机溶剂的材料不限,只要易挥发,并且不会溶解所述布料衬底310即可。本实施例中,所述有机溶剂为乙醇。优选的,所述布料衬底310具有一通孔,以至于所述红外光吸收体110悬空设置在所述布料衬底310上。所述布料衬底310的材料不限,可以为绝缘材料,也可以为导电体,可以为柔性材料,也可以为非柔性材料。本实施例中,所述布料衬底310的材料不限,比如棉、涤纶、丝绸、呢绒、麻、皮革等。另一实施例中,所述红外光吸收体110被缝制在两层布料之间。

图26为所述红外隐身布料300隐身效果测试的光学照片,图27为红外热像仪对覆盖有红外隐身布料300的手所捕获的热像照片。由图26和图27可知,当所述红外隐身布料300覆盖手时,该手所发出的红外均被红外隐身布料300吸收,不会穿过红外隐身布料300被其它红外探测系统所检测到。因此,所述红外隐身布料300具有良好的隐身效果。

请参见图28,本发明第五实施例提供一种红外隐身衣服400,该红外隐身衣服400至少部分是由所述红外隐身布料300制成。也即,所述红外隐身衣服400可以全部由所述红外隐身布料300制成,也可以部分由所述红外隐身布料300制成。所述红外隐身衣服400也不仅限于衣服,可以为手套、口罩等,这些衣服、手套、口罩可以统称为红外隐身服装。所述红外隐身服装包括一衣服本体,该衣服本体的至少部分布料为所述的红外隐身布料300。

本发明第四实施例提供的红外隐身布料300和第五实施例提供的红外隐身衣服400具有以下优点:第一、所述红外光吸收体110对波长在2μm-20μm的近红外至中红外光具有良好的吸收效果,提高了所述红外隐身布料300和红外隐身衣服400的隐身效果;第二、所述红外光吸收体110不仅具有全向吸收性能,而且与偏振无关,扩大了红外隐身布料300和红外隐身衣服400的使用范围,也进一步提高了它们的隐身效果。

另外,本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化,当然,这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

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